SKF 공식대리점 INA 로타리대리점 Since 1993 Kwang Ho Co., Ltd. Shaft Alignment 이해 주식회사광호

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1. 축정열에대한소개 전문가들의분석에의하면축의오정렬 (SHAFT MISALIGNMENT) 이회전기계고장원인의 50% 이상을차지하고있습니다. 현대의회전기계는, 보다빠른속도로높은부하를감당하면서도보다경량화되고쉬지않고운전되고있습니다. 따라서, 현대의회전기계는오정렬로인해서손상받기쉬우므로보다정확한축정렬작업이요구됩니다. 기계고장의원인 기타 Misalignment Unbalance 윤활불량

2. 축정열이란 (Shaft Alignment) 축정렬이란두기계 ( 예 : 모터와펌프 ) 축의회전중심을기계가정상운전상태일때 일직선이되도록하는것을의미합니다. Parallel offset 수직 OFFSET 수평 OFFSET Vertical Misalignment Horizontal Misalignment Angularity 수직 Angularity 수평 Angularity

2. 축정열이란 (Shaft Alignment) 두기계가이상적인정렬상태에서벗어나있는상태 ( 오정렬 :MIS-ALIGNMENT) 를 어떠한경우라도위의네가지변수로정확히표현할수있습니다. < 수직 OFFSET, 수평 OFFSET, 수직 Angularity, 수평 Angularity > 일반적으로두축이오정렬된경우위의네가지변수가결합된상태로나타납니다. 정렬작업순서 1) 수직상태 ( 수직옾셑및수직각편차 ) 2) 수평상태 ( 수평옾셑및수평각편차 ) 또한, 실제작업에서는기계의기초상태, 소프트픝 (SOFT FOOT) 의유무, 열팽창의 영향등여러가지요소를감안하여작업해야합니다.

3. OFFSET 과 ANGULARITY 의이해 Offset Offset Offset Offset OFFSET 이란어떤지점에서두선간의 ( 직선 ) 거리를의미합니다. 축정열에서옾셑은두중심선사이의차이또는거리를말하며, 옆의그림에서보듯이어느지점에서측정하느냐에따라그거리는달라집니다. 일반적으로, 특별한언급이없는경우단일커플링 (SHORT FLEXIBLE COUPLING) 으로연결된기계의옾셑은커플링중심에서측정됩니다. 각 (Angle) 각편차 (ANGULARITY) 란두기계중심선사이의각을의미합니다. 일반적으로, 왼쪽의기계를수평 ( 기준 ) 으로하고이에대해오른쪽기계 ( 교정할기계 ) 의각을표시합니다. A A=a a 두중심선사이의각은커플링면사이에서측정한각과 동일합니다.

3. OFFSET 과 ANGULARITY 의이해 A a 지름 (DIa.) 각편차는일반적으로갶 / 지름 (= 기울기 ) 의형태로표시됩니다. ( 갶 : 상하단갶의실제차이, 지름 : 갶이측정되는두지점사이의거리 ) GaP=0.015* GaP=0.015* 작은각 지름 =10* 위에서말한것처럼실제갶자체의크기는의미가없으며, 측정지름과의관계로표시되어야만의미가있습니다. 옆의그림을보면갶의크기가같더라도지름에따라중심선들이이루는각의크기가달라지는것을이해할수있습니다. 큰각 지름 =5*

4. 축정렬상태측정방법 Alignment Methods 다이얼게이지를이용한축정렬방법으로는 RIM & FACE METHOD 와 REVERSE INDICATOR METHOD 가가장많이사용됩니다.

5. 축정렬측정방법 --- RIM & FACE METHOD Rim & Face Method < 장점 > - 가장널리쓰이는방법으로편리하고이해가쉽다. - 한쪽축이회전되지않는경우에도사용이가능하다. - 커플링지름이크고측정거리가짧을때적당한방법이다. < 단점 > - 축방향움직임이있는경우부적당하다. - FACE 측정면을얻기어려운경우가많다. - 하나의봉에두개의게이지를고정하므로자중에의한쳐짐 (SAG) 이크다.

6. 축정렬측정방법 --- REVERSE & INDICATOR METHOD Reverse & Indicator Method < 장점 > - 축방향움직임이있는경우적당한방법이다. - 두게이지사이의측정거리가멀때적당한방법이다. < 단점 > - 측정을위해두축이모두회전되어야사용가능하다.

7. 미스얼라이먼트 (Misalignment) 미스얼라이먼트 (Misalignment) Misalignment란축중심이평행하지않고가로질러서있는두기계가연결되어있는상태나, 하나또는그이상의 Bearing의축중심이맞지않거나비뚤어지게조립되어있는상태를말한다. Misalignment 원인 - 부적절한조립과설치 - 근본적인파손 (Foundation failure) - 열적증가 (Thermal growth) - 구속된 Coupling(Locked coupling)

8. 미스얼라이먼트 (Misalignment) 축어긋남즉, 미스얼라인먼트에는다음 3 가지유형이있다. 1) 옵셋미스얼라인먼트 (Offset Misalignment) 2) 각도성미스얼라인먼트 (Angular Misalignment) 3) 베어링미스얼라인먼트 (Bearing Misalignment) 미스얼라인먼트의특성은다음과같다. -축방향또는반경방향에서의 180 위상변화 - 회전당 1 또는 2개의선명한피크를가지는반복적인주기시간파형 - 베어링의과도한온도 - 베어링의조기결함 - 커플링의결함 ( 커플링볼트파손이나풀림 ) - 밀봉장치누설증가 - 축의파손 - 커플링커버상의과도한양의그리스 - 전력소비증가 - 기초볼트풀림

9. Misalignment 로인한 Coupling 의열적변화

10. Angular Misalignment 의진동특성 Angular Misalignement의특징은 1x 및 2x RPM 모두에서높은축방향진동을가지며위상은 Coupling을지나면서 180도역상이다. 그러나 1X, 2X 및 3X RPM 중어느것이든지우월한것은통상있는일이다. 이러한징조는 Coupling에문제점이있다는것을잘나타내는것이다.

11. Angular Misalignment 의진동특성 Time 파형은회전당한, 두번의선명한싸이클을갖는특징적인사인파형태를보인다. G 단위에서파형진폭은낮다. ( 가속도값이낮다 ) 그리고많은양의충격 (Impacting) 파형을보이지는않는다.

12. Offset Misalignment 의특성 Offset 축어긋남을지닌축은평행하지만, 서로의중심선이벗어난상태에있다. 축은수평또는수직면에서 Offset 이될수있다. 스펙트럼은반경반향에서높은 2x TS 의피크를보인다. 최고높은진동은대체로 Offset 의방향으로발생한다. 즉 Offset 이수직방향에서발생하면가장높은진동또한수직방향에서나타난다. 커플링은 2 개의 Offset 된축이중심에서만나도록구속하므로각도성축어그남 (Angular Misalignment) 생긴다. 이것은 2x TS 의피크를능가하는 1x TS 의피크가반경과축방향에서도나타나도록하는원인이된다

13. Misalignment 의특징 ( 위상, 방향, 성분 ) 특성 성분 방향 위 상 특징 C D A B.Harmonics 가거의없다. A:B = 반대위상.Axial 방향의진동이높다. Angular Misalignment 1X Axial 진폭 C:D = 반대위상.Time waveform 은 Sine 파형.Synchronous 성분 이다 1x 2x 3x Hz

14. Misalignment 의특징 ( 위상, 방향, 성분 ) 특성 성분 방향 위 상 특징 A B C.Time waveform 은 Parallel Misalignment 2X~ 3X Radial 진폭 A:B = 동일위상 B:C = 반대위상 Sine파형.Harmonics가거의없다..Synchronous성분이다 1x 2x 3x Hz

15. 축요소의어긋남 (Shaft Component Misalignment) 축어긋남을일으키는요소들을아래에나열하였다. - Pulleys - Gears - Couplings - Bearings 커플링어긋남 (Couoling Misalignment) 커플링어긋남은 2개의축이어긋났을때, 커플링이닳았을때, 또는커플링이부적절하게설치되었을때발생한다. 커플링은수직또는수평적으로어긋날수있다. 스펙트럼은사용된커플링종류에따라서축과반경방향양쪽에서 1x TS에서 6x TS 까지의배수와조화파들을갖는다. 가장높은진동은보편적으로결함의방향으로발생한다. 파형의외형은결함유형과커플링종류에따라서변화한다. 그것은매우주기적이면서사인곡선적형태로부터충격성분을갖고상당히불규칙적인형태까지여러종류로나타난다.

16. 축요소의어긋남 베어링어긋남 (Bearing Misalignment) 베어링어긋남은베어링이동일평면상에설치되어있지않을때발생한다. 베어링은열적성장이나 Soft foot 으로인한기계의비틀림이생기면축에관하여각도를갖고어긋나게된다. 스펙트럼은보통 1x TS, 2x TS 또는축방향에서로울러의수xTS에서가장높게피크를갖는다. 파형은가끔마찰 (Rub) 을나타내는절단형 또는평탄형의양상을보이며, 또한저진폭을 보이면서주기적이고사인곡선적으로나타낸다. 베어링어긋남의전형적인위상관계는다음과같다. A -A 와 C 의축방향위상관계는 180 도 ± 20 도 -B 와 D 의축방향위상관계는 180 도 ± 20 도 D C B

SKF 공식대리점 Belt Align INA 로타리대리점 벨트구동장비의무결점운전 (Trouble-Free operation) 을보장합니다. Belt alignment tool, TMEB2 주식회사광호

Belt Alignment - 벨트와풀리 벨트의형태 V-belts (70%) Timing/Synchronous belts (25%) Multi-ribbed belt (5%) 풀리 / 시브 풀리의종류에따라상이한특성을가짐 제조업체 -SKF, Gates, Optibelt, GoodYear, Dunlop, Contitech, Hutchinson, Colmant Cuvelier

Belt Alignment - 벨트조기파손의원인 부적절한벨트의장력 (Incorrect tension) 장력의과다 (too tight) 장력의과다 (too tight) 부정확한조심 (Incorrect alignment)

Belt Alignment - 장력 항상공급자가추천한대로벨트의장력을유지 올바른장비를사용 벨트 / 풀리제작업체가이러한기구들을공급

Belt Alignment 벨트의조심 공급자가추천하는공차범위내에서정확한조심. 비조심공차 V-belts: 0.5 Timing/synchronous: 0.25 Multi-ribbed: 0.25 벨트 / 풀리제조업체는이러한장비를공급하지않음.

Belt Alignment 비조심형태 Vertical angle misalignment ( 수직각비조심 ) Horizontal angle misalignment ( 수평각비조심 ) Parallel misalignment ( 평행각비조심 ) Correct alignment ( 올바른정열 )

Belt Alignment 비조심결과 벨트와풀리의과다마모 동력의과소비 진동 소음 베어링의조기파손 예기치않은기계의작동중단

Belt Alignment 측정과비조심방법 전통적인방법 육안 스틸자 실 실과스틸자로정열작업시 Parallel and Angular Misalignment 우려가높음

Belt Alignment 측정과정렬방법 풀리의정면을이용한방법 풀리의홈을이용한방법

Belt Alignment Belt Align 장점 사용자편의위주로고안되어작동시교육이불필요, 신속하고용이한장치의부착 ( 강력한자석을이용 ) 풀리의정면이아닌홈의조심 레이저의위치가비조심의형태를나타냄으로여러번의시행착오를필요치않음. 긴작동거리 ( 6M )

축정렬용어 ( 1/3 ) 다음에나오는단어들은이책이나일반적인축정렬관련서적에서접할수있는단어들입니다. Alignment ( 정렬 ) 2 대또는그이상의기계에대해서운전중에회전중심축이서로일치하도록위치를조정하는작업을말합니다. Angularity ( 각편차 ) 두기계의축중심선간의각도를말합니다. Anti-torsion bridges ( 비틀림방지기 ) 브라켙에긴 (200 mm이상의 ) 지지대를사용하면축을회전시킬때지지대가비틀리게됩니다. 이런경우 Anti-torsion bridge(ali 2.176) 를설치하면이를방지할수있습니다. Axial play ( 축방향놀음 ) 저널베어링이나슬리브베어링을사용할경우생기는축방향의움직임을말합니다. Gap difference 커플링의한쪽의틈새에서반대편틈새를뺀값. 측정할때는동일한반경에서해야합니다. Jack bolt (jackscrew) 기계를정확히수평이동시키기위해서기계발위치의베이스에설치한볼트 Machine dimension ( 기계치수 ) 기계발이나커플링에서의축정렬교정값을계산하는데사용되는기계각부분간의거리. Offset ( 평행편차 ) 주어진어떤포인트에서의회전중심선간의거리차, 일반적으로는커플링의중심에서측정합니다. Spacer 커플링의경우는 flex 면에서측정합니다.

축정렬용어 ( 2/3 ) Radial play ( 원주방향놀음 ) 매번회전시마다나타나는축의원주방향 ( 축에직각인방향 ) 의위치변화로 Bearing play 라고도하며측정의정도를떨어뜨리는원인이됩니다. Resolution ( 분해능 ) 측정시스템이감지할수있는가장작은수치. Sag ( 처짐 ) 다이얼게이지의연결브라켙과같은곳에서중력의작용으로인해일어나는처짐현상. Shim Plate( 금속판 ) 기계의수직위치교정을위해서기계의발밑에삽입하는여러가지두께의금속판. Soft foot 만약기계발의볼트가느슨해지거나꽉조여질때기계프레임이비틀린다면 Soft foot 이있는것입니다. Soft foot 은축정렬작업전에반드시교정하여야합니다. - Parallel soft foot 기계발과이를지지하는표면과의평행 gap 지시된수치만큼심을삽입하여교정합니다. - Angular soft foot 기계발과지지표면과의각이진 gap Parallel soft foot 보다교정이어렵고 feeler gauge 등을사용하여추가적인측정을 하여야합니다. - Induced soft foot 외부적인연결부위 (piping 또는 coupling 등과같은 ) 가기계에힘을미칠때발생합니다. 이것은축을정렬하는동안응력을줄임으로써피할수있습니다. ( 예를들면, rigid 커플링의볼트를느슨하게하면응력을받지않고축을같은각도로함께회전시킬수있습니다.)

축정렬용어 ( 3/3 ) Spacer 베어링이나다른지지물없이연결축 (spacer shaft) 으로분리된두개의 Flex 면을갖고있는커플링총칭. Stationary machine ( 고정기계 ) 축정렬작업시움직일 ( 교정할 ) 기계에대해서기준으로설정되는기계 OPTALIGN/TURBALIGN 1.5 를사용할때는 어느기계든지임의로고정기계로선택할수있습니다. Support posts ( 지지대 ) 트랜스듀서를설치하기위해서브라켙에삽입하는스테인리스봉. Thermal growth ( 열성장 ) 기계운전시온도변화또는동응력의효과에의해서기계의회전축이이동하는현상. Tolerance Values ( 허용오차 ) 이상적인축정렬위치 ( 목표위치 ) 와의허용가능한최대편차값을말하며, 오정렬의평행편차와각도편차한계값으로표시됩니다. Torsion play 양커플링간의원주방향놀음 ( 한축을회전시킬때다른축은정확하게같은각도로회전하지않는현상 ) 으로측정오차를막기위해서사전에방지되어야합니다. Working diameter Gap 의차이 ( 각편차 ) 가측정되는위치의커플링직경.

SKF 장비소개 풀리정열장비 벨트텐션장비 품명 : Belt alignment tool Model: TMEB2 품명 : Belt Frequency Meter Model: HL FM10/400 SKF 대리점주 ) 광호

주식회사광호 감사합니다